DDR2: Công nghệ bộ nhớ mới nhiều triển vọng potx

Bộ nhớ DDR hoạt động nhanh gấp đôi so với các bộ nhớ tiền nhiệm bởi vì nó có thể đọc/ghi dữ liệu theo cả chu kỳ lên và chu kỳ xuống của đồng hồ hệ thống, tức mỗi chu kỳ của đồng hồ hệ th

DDR2: Công nghệ bộ nhớ mới nhiều triển vọng

Bộ vi xử lý có tốc độ ngày càng nhanh và cũng ngày càng nóng hơn khi chạy Hiện nay có những phần cứng đồ họa tiêu thụ công suất tới 75W, bằng một bóng điện trung bình Bộ nhớ cũng không phải là một ngoại lệ Các máy tính được trang

bị bộ nhớ ngày càng nhanh và song song với đó, điện năng tiêu thụ và nhiệt tỏa ra khi chạy cũng ngày càng tăng lên

Phần lớn các hệ thống máy tính được bán ra từ trước tới nay sử dụng bộ nhớ DDR

Bộ nhớ DDR hoạt động nhanh gấp đôi so với các bộ nhớ tiền nhiệm bởi vì nó có thể đọc/ghi dữ liệu theo cả chu kỳ lên và chu kỳ xuống của đồng hồ hệ thống, tức mỗi chu kỳ của đồng hồ hệ thống chúng thao tác được 2 mẫu dữ liệu Chính vì vậy, các bộ nhớ DDR thường được ghi nhãn với thông số tốc độ đồng hồ thực của

nó, cao gấp hai lần tốc độ của đồng hồ hệ thống Ví dụ, một bộ nhớ DDR chạy ở tốc độ đồng hồ hệ thống 200 MHz được ghi nhãn là DDR400

Một cách ghi nhãn khác là căn cứ vào tốc độ truyền dữ liệu thực của bộ nhớ Bộ nhớ DDR400, có thể truyền 3,2 gigabyte dữ liệu một giây, còn được ghi nhãn là PC320 (3200 Mbit/s) Tốc độ này thoạt đầu tưởng như khá cao, nhưng quả thực so với các tiêu chuẩn bộ vi xử lý hiện nay nó thực sự chưa thể theo kịp Bộ vi xử lý Pentium 4 (3,4 GHz) hoặc Athlon 64 FX-53 (2,4 GHz ) vẫn phải mất khá nhiều thời gian chờ đợi dữ liệu đọc từ bộ nhớ Kích thước cache của các bộ vi xử lý đã tăng lên nhằm giảm thiểu thời gian chờ đợi này

Còn có một số vấn đề khác liên quan tới DDR làm ảnh hưởng tới sự ổn định và vận hành của máy tính Thí dụ, việc kết thúc bộ nhớ (MT - Memory Termination)

là rất cần thiết để giảm thiểu sự phản xạ tín hiệu có thể làm giảm độ ổn định MT không được thiết kế bên trong bộ nhớ DDR mà trên thực tế nó được điều khiển

bằng một tập hợp các gói điện trở trong bo mạch chủ Cách thiết kế này có chi phí tương đối cao và hơn nữa lại làm tăng khả năng mất ổn định khi tốc độ đồng hồ tăng lên do các điện trở kiểm soát việc kết thúc bộ nhớ cách xa các chíp DRAM

DDR2: Giảm năng lượng tiêu thụ và vấn đề về độ trễ

Bộ nhớ mới nhất cho các dòng máy tính cá nhân chủ đạo hiện nay là DDR2

DDR2 khắc phục một số vấn đề tiềm ẩn với bộ nhớ DDR nguyên thuỷ (còn được gọi là DDR1) Ví dụ, DDR2 có cơ chế kết thúc bộ nhớ khi thôi sử dụng (on-die termination) cho phép nâng cao tính toàn vẹn của tín hiệu nếu tốc độ đồng hồ tăng lên

DDR2 cũng khắc phục vấn đề điện năng tiêu thụ và nhiệt toả ra cao một cách rất hiệu quả Tỉ lệ đồng hồ thực sự của bộ nhớ DDR2 bằng 1/2 tỉ lệ đồng hồ hệ thống nhận biết biết được Trong khi đó, đồng hồ bộ nhớ của DDR1 được giữ ở cùng tốc

độ với đồng hồ nhập/xuất (I/O clock) bên ngoài Ví dụ, một bộ nhớ DDR2/533 (266 MHz) có nhịp đồng hồ nội tại thực tế là 133 MHz Đồng hồ bộ đệm

nhập/xuất là 266 MHz nhưng đó là nhịp đồng hồ dành riêng cho hệ thống Để giải quyết cho sự không đồng bộ về nhịp đồng hồ này, DDR2 sẽ chuyển tới 4 mẫu dữ liệu cho mỗi chu kỳ đồng hồ Vì bộ nhớ đệm I/O chạy nhanh gấp đôi, nó chỉ cần

xử lý 2 mẫu dữ liệu cho mỗi chu kỳ đồng hồ I/O Do đó, trên thực tế bộ nhớ

chuyển dữ liệu tới bộ nhớ đệm I/O ở tốc độ nhanh gấp bốn (quad data rate) nhưng

hệ thống chỉ “nhìn thấy” hai mẫu dữ liệu cho mỗi chu kỳ đồng hồ I/O

Còn độ trễ là một điều hoàn toàn khác Độ trễ CAS (xung địa chỉ theo cột ) của bộ nhớ DDR1 có thể lên tới 2 chu kỳ đồng hồ, đối với một số môđun trong hệ thống của các nhà sản xuất gốc (OEM) độ trễ có thể lên tới 2,5 hoặc 3 chu kỳ Độ trễ ghi

dữ liệu của DDR là một chu kỳ nhưng ngay cả khi tần số của phần cứng bên ngoài tăng lên, chỉ số này vẫn còn khá thấp Vì vậy DDR2 chấp nhận một hướng tiếp cận

với thuật toán xử lý khá đơn giản, đảm bảo độ trễ ghi luôn kém độ trễ CAS 1 chu

kỳ đồng hồ Vì vậy, nếu độ trễ CAS là 4 (tiêu biểu cho các mô đun DDR2 hiện nay) thì độ trễ ghi luôn là 3 chu kỳ

Đứng trên góc độ của toàn hệ thống, độ trễ thực sự không có ảnh hưởng nhiều lắm Độ trễ CAS 2 cho DDR400 chỉ vào khoảng 15ms và độ trễ CAS 3 cho

DDR2.533 cũng tương tự như vậy Băng thông tổng thể vẫn tăng lên, bởi vì độ trễ tương đối thấp này chỉ xảy ra đối với lần đọc đầu tiên của một dòng bộ nhớ Sau

đó, bộ nhớ sẽ chuyển dữ liệu cho hệ thống theo một chu kỳ đồng hồ cao hơn Nếu

hệ thống chạy với bộ nhớ DDR2/400, bạn sẽ không thấy một sự khác biệt đáng kể nào trong hiệu suất vận hành